大整数乘法的数据结构及算法选择探究
数据结构和算法习题及答案解析
第1章绪论 习题 1．简述下列概念：数据、数据元素、数据项、数据对象、数据结构、逻辑结构、存储结构、抽象数据类型。 2．试举一个数据结构的例子，叙述其逻辑结构和存储结构两方面的含义和相互关系。 3．简述逻辑结构的四种基本关系并画出它们的关系图。 4．存储结构由哪两种基本的存储方法实现 5．选择题 （1）在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分成（）。 A．动态结构和静态结构 B．紧凑结构和非紧凑结构 C．线性结构和非线性结构 D．内部结构和外部结构 （2）与数据元素本身的形式、内容、相对位置、个数无关的是数据的（）。 A．存储结构 B．存储实现 C．逻辑结构 D．运算实现 （3）通常要求同一逻辑结构中的所有数据元素具有相同的特性，这意味着（）。 A．数据具有同一特点 B．不仅数据元素所包含的数据项的个数要相同，而且对应数据项的类型要一致 C．每个数据元素都一样 D．数据元素所包含的数据项的个数要相等 （4）以下说法正确的是（）。 A．数据元素是数据的最小单位 B．数据项是数据的基本单位 C．数据结构是带有结构的各数据项的集合 D．一些表面上很不相同的数据可以有相同的逻辑结构 （5）以下与数据的存储结构无关的术语是（）。 A．顺序队列 B. 链表 C.有序表 D. 链栈 （6）以下数据结构中，（）是非线性数据结构 A．树 B．字符串 C．队 D．栈 6．试分析下面各程序段的时间复杂度。 （1）x=90; y=100; while(y>0) if(x>100) {x=x-10;y--;} else x++; （2）for (i=0; i 《数据结构》必须掌握的知识点与算法 第一章绪论 1、算法的五个重要特性（有穷性、确定性、可行性、输入、输出） 2、算法设计的要求（正确性、可读性、健壮性、效率与低存储量需求） 3、算法与程序的关系： （1）一个程序不一定满足有穷性。例操作系统，只要整个系统不遭破坏，它将永远不会停止，即使没有作业需要处理，它仍处于动态等待中。因此，操作系统不是一个算法。 （2）程序中的指令必须是机器可执行的，而算法中的指令则无此限制。算法代表了对问题的解，而程序则是算法在计算机上的特定的实现。 （3）一个算法若用程序设计语言来描述，则它就是一个程序。 4、算法的时间复杂度的表示与计算（这个比较复杂，具体看算法本身，一般关心其循环的次数与N的关系、函数递归的计算） 第二章线性表 1、线性表的特点： （1）存在唯一的第一个元素；（这一点决定了图不是线性表） （2）存在唯一的最后一个元素； （3）除第一个元素外，其它均只有一个前驱（这一点决定了树不是线性表） （4）除最后一个元素外，其它均只有一个后继。 2、线性表有两种表示：顺序表示（数组）、链式表示（链表），栈、队列都是线性表，他们都可以用数组、链表来实现。 3、顺序表示的线性表（数组）地址计算方法： （1）一维数组，设DataType a[N]的首地址为A0，每一个数据（DataType类型）占m个字节，则a[k]的地址为：A a[k]＝A0+m*k（其直接意义就是求在数据a[k]的前面有多少个元素，每个元素占m个字节） （2）多维数组，以三维数组为例，设DataType a[M][N][P]的首地址为A000，每一个数据（DataType 类型）占m个字节，则在元素a[i][j][k]的前面共有元素个数为：M*N*i+N*j+k，其其地址为： A a[i][j][k]＝A000+m*(M*N*i+N*j+k)； 4、线性表的归并排序： 设两个线性表均已经按非递减顺序排好序，现要将两者合并为一个线性表，并仍然接非递减顺序。可见算法2.2 5、掌握线性表的顺序表示法定义代码，各元素的含义； 6、顺序线性表的初始化过程，可见算法2.3 7、顺序线性表的元素的查找。 8、顺序线性表的元素的插入算法，注意其对于当原来的存储空间满了后，追加存储空间（就是每次增加若干个空间，一般为10个）的处理过程，可见算法2.4 9、顺序线性表的删除元素过程，可见算法2.5 10、顺序线性表的归并算法，可见算法2.7 11、链表的定义代码，各元素的含义，并能用图形象地表示出来，以利分析； 12、链表中元素的查找 13、链表的元素插入，算法与图解，可见算法2.9 14、链表的元素的删除，算法与图解，可见算法2.10 15、链表的创建过程，算法与图解，注意，链表有两种（向表头生长、向表尾生长，分别用在栈、队列中），但他们的区别就是在创建时就产生了，可见算法2.11 16、链表的归并算法，可见算法2.12 17、建议了解所谓的静态单链表（即用数组的形式来实现链表的操作），可见算法2.13 18、循环链表的定义，意义 19、循环链表的构造算法（其与单链表的区别是在创建时确定的）、图解 《数据结构》 Part1 一．选择 1. 组成数据的基本单位是（） A）数据项B）数据类型C）数据元素D）数据变量 2．算法分析的目的是（） A）找出数据结构的合理性B）研究算法的输入/输出关系 C）分析算法的效率以求改进D）分析算法的易读性 3．在一个具有n个结点的有序单链表中插入一个新结点并仍然有序的时间复杂度是（）A）O(1) B）0(n) C）O(n^2) D）O(nlog2n) 4．若线性表采用顺序存储结构，每个元素占用4个存储单元，第一个元素的存储地址为100，则第12个元素的存储地址是（） A）112 B）144 C）148 D）412 5．下面关于线性表的叙述中，错误的是（） A）顺序表使用一维数组实现的线性表B）顺序表必须占用一片连续的存储单元. C）顺序表的空间利用率高于链表D）在单链表中,每个结点只有一个链域. 6．在需要经常查找结点的前驱与后继的情况下，使用（）比较合适 A）单链表B）双链表C）顺序表D）循环链表 7．队列通常采用的两种存储结构是（） A）顺序存储结构和链式存储结构B）散列方式和索引方式 C）链表存储结构和线性存储结构D）线性存储结构和非线性存储结构 8．在一个单链表中，若删除p所指结点的后继结点，则执行（） A）p->next=p->next->next；B）p=p->next；p->nex=p->next->next； C）p->next=p->next；D）p=p->next->next； 9．若某线性表中最常用的操作是在最后一个元素之后插入一个元素和删除第一个元素，则采用（）存储方式最节省运算时间 A）单链表B）仅有头指针的单循环链表C）双链表D）仅有尾指针的单循环链表 10．按二叉树的定义，具有三个结点的二元树共有（）种形态。 A）3 B）4 C）5 D）6 11．任何一棵二叉树的叶结点在先序、中序和后序遍历序列中的相对次序（）A）发生改变B）不发生改变C）不能确定D）以上都不对12．深度为5的二叉树至多有（）个结点 A）16 B）32 C）31 D）10 13．在一棵度为3的树中，度为3的结点数为2个，度为2的结点数为1个，度为1的结点数为2个，那么度为0的结点数为（）个。 A）4 B）5 C）6 D）7 14．对于一个具有n个顶点的无向图，若采用邻接表表示，则存放表头结点的数组(顶点表)的大小为（） A）n B）n+1 C）n-1 D）n/2 15．静态查找表和动态查找表二者的根本差别在于（） 两个极大整数相乘 主要的思路是将数字当作字符串逆序读入字符串a, b中，数据结构如表中所示： 下面是源码： /*“两个极大整数相乘.cpp”*/ /*本方法采用数组逆序存储大整数，首位存数字长度，更方便操作，希望能给予大家一些启发*/ #include 算法设计题 1. 设二叉树bt采用二叉链表结构存储。试设计一个算法输出二叉树中所有非叶子结点，并求出非叶子结点的个数。 【答案】 int count=0; void algo2(BTNode *bt){ if (bt){ if(bt->lchild || bt->rchild){ printf(bt->data); count++; } algo2(bt->lchild); algo2(bt->rchild); } } 2. 阅读下列函数arrange() int arrange(int a[],int 1,int h,int x) {//1和h分别为数据区的下界和上界 int i,j,t； i=1；j=h； while(i #include a[i]=0; len_align=len_b; } return len_align; } //该函数通过删去大整数前面无意义的0来得到其真实的数字位数 int Adjust(int a[],int len) { while(a[0]==0) { int j=1; do{ a[j-1]=a[j]; j++; }while(j 北方民族大学课程设 计 课程名称: 数据结构与算法 院(部)名称:信息与计算科学学院 组长姓名学号 同组人员姓名 指导教师姓名:纪峰 设计时间:2010.6.7----2009.6.27 一、《数据结构与算法》课程设计参考题目 （一）参考题目一（每位同学选作一个,同组人员不得重复） 1、编写函数实现顺序表的建立、查找、插入、删除运算。 2、编写函数分别实现单链表的建立、查找、插入、删除、逆置算法。 3、编写函数实现双向链表的建立、插入、删除算法。 4、编写函数实现顺序栈的进栈、退栈、取栈顶的算法。 5、编写函数实现链栈的进栈、退栈、取栈顶的算法。 6、编写函数实现双向顺序栈的判空、进栈、出栈算法。 7、编写函数实现循环队列的判队空、取队头元素、入队、出队算法。 8、编写函数实现链环队列的判队空、取队头节点、入队、出队算法。 9、编写函数实现串的，求串长、连接、求字串、插入、删除等运算。 10、分别实现顺序串和链串的模式匹配运算。 11、实现二叉树的建立，前序递归遍历和非递归遍历算法。 12、实现二叉树的建立，中序递归遍历和非递归遍历算法。 13、实现二叉树的建立，后序递归遍历和非递归遍历算法。 14、实现二叉树的中序线索化，查找*p结点中序下的前驱和后继结点。 15、分别以临接表和邻接矩阵作为存储就够实现图的深度优先搜索和广度优先搜索算法。 16、利用线性探测处理冲突的方法实现散列表的查找和插入算法。 (二)参考题目二（每三人一组，任选三个题目完成） 1.运动会分数统计（限1 人完成） 任务：参加运动会有n个学校，学校编号为1……n。比赛分成m个男子项目，和w个女子项目。项目编号为男子1……m，女子m+1……m+w。不同的项目取前五名或前三名积分；取前五名的积分分别为：7、5、3、2、1，前三名的积分分别为：5、3、2；哪些取前五名或前三名由学生自己设定。（m<=20,n<=20） 功能要求： 1)可以输入各个项目的前三名或前五名的成绩； 2)能统计各学校总分， 3)可以按学校编号或名称、学校总分、男女团体总分排序输出； 4)可以按学校编号查询学校某个项目的情况；可以按项目编号查询取得前三或前五名的学校。 5)数据存入文件并能随时查询 6)规定：输入数据形式和范围：可以输入学校的名称，运动项目的名称 输出形式：有合理的提示，各学校分数为整形 界面要求：有合理的提示，每个功能可以设立菜单，根据提示，可以完成相关的功能要求。 存储结构：学生自己根据系统功能要求自己设计，但是要求运动会的相关数据要存储在数据文件中。（数据文件的数据读写方法等相关内容在c语言程序设计的书上，请自学解决）请在最后的上交资料中指明你用到的存储结构； 大学 《数据结构与算法分析》课程 习题及参考答案 模拟试卷一 一、单选题（每题 2 分，共20分） 1.以下数据结构中哪一个是线性结构？( ) A. 有向图 B. 队列 C. 线索二叉树 D. B树 2.在一个单链表HL中，若要在当前由指针p指向的结点后面插入一个由q指向的结点， 则执行如下( )语句序列。 A. p=q; p->next=q; B. p->next=q; q->next=p; C. p->next=q->next; p=q; D. q->next=p->next; p->next=q; 3.以下哪一个不是队列的基本运算？（） A. 在队列第i个元素之后插入一个元素 B. 从队头删除一个元素 C. 判断一个队列是否为空 D.读取队头元素的值 4.字符A、B、C依次进入一个栈，按出栈的先后顺序组成不同的字符串，至多可以组成( ) 个不同的字符串？ A.14 B.5 C.6 D.8 5.由权值分别为3,8,6,2的叶子生成一棵哈夫曼树，它的带权路径长度为( )。 以下6-8题基于图1。 6.该二叉树结点的前序遍历的序列为( )。 A.E、G、F、A、C、D、B B.E、A、G、C、F、B、D C.E、A、C、B、D、G、F D.E、G、A、C、D、F、B 7.该二叉树结点的中序遍历的序列为( )。 A. A、B、C、D、E、G、F B. E、A、G、C、F、B、D C. E、A、C、B、D、G、F E.B、D、C、A、F、G、E 8.该二叉树的按层遍历的序列为( )。 A．E、G、F、A、C、D、B B. E、A、C、B、D、G、F C. E、A、G、C、F、B、D D. E、G、A、C、D、F、B 9.下面关于图的存储的叙述中正确的是( )。 A．用邻接表法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关 B．用邻接表法存储图，占用的存储空间大小与图中边数和结点个数都有关 C. 用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小与图中结点个数和边数都有关 D．用邻接矩阵法存储图，占用的存储空间大小只与图中边数有关，而与结点个数无关 10.设有关键码序列(q，g，m，z，a，n，p，x，h)，下面哪一个序列是从上述序列出发建 堆的结果?( ) A. a，g，h，m，n，p，q，x，z B. a，g，m，h，q，n，p，x，z C. g，m，q，a，n，p，x，h，z D. h，g，m，p，a，n，q，x，z 二、填空题（每空1分，共26分） 1.数据的物理结构被分为_________、________、__________和___________四种。 2.对于一个长度为n的顺序存储的线性表，在表头插入元素的时间复杂度为_________， 在表尾插入元素的时间复杂度为____________。 3.向一个由HS指向的链栈中插入一个结点时p时，需要执行的操作是________________; 删除一个结点时，需要执行的操作是______________________________（假设栈不空而 且无需回收被删除结点）。 4.对于一棵具有n个结点的二叉树，一个结点的编号为i(1≤i≤n)，若它有左孩子则左 孩子结点的编号为________，若它有右孩子，则右孩子结点的编号为________，若它有 双亲，则双亲结点的编号为________。 5.当向一个大根堆插入一个具有最大值的元素时，需要逐层_________调整，直到被调整 到____________位置为止。 6.以二分查找方法从长度为10的有序表中查找一个元素时，平均查找长度为________。 7.表示图的三种常用的存储结构为_____________、____________和_______________。 8.对于线性表（70，34，55，23，65，41，20）进行散列存储时，若选用H（K）=K %7 作为散列函数，则散列地址为0的元素有________个，散列地址为6的有_______个。 9.在归并排序中，进行每趟归并的时间复杂度为______，整个排序过程的时间复杂度为 ____________，空间复杂度为___________。 10.在一棵m阶B_树上，每个非树根结点的关键字数目最少为________个，最多为________ 个，其子树数目最少为________，最多为________。 三、运算题（每题 6 分，共24分） 1.写出下列中缀表达式的后缀形式： （1）3X/(Y-2)+1 （2）2+X*(Y+3) 2.试对图2中的二叉树画出其： (1)顺序存储表示的示意图； (2)二叉链表存储表示的示意图。 3.判断以下序列是否是小根堆? 如果不是, 将它调 图2 整为小根堆。 （1）{ 12, 70, 33, 65, 24, 56, 48, 92, 86, 33 } （2）{ 05, 23, 20, 28, 40, 38, 29, 61, 35, 76, 47, 100 } 4.已知一个图的顶点集V和边集E分别为： V={1,2,3,4,5,6,7}; 大整数乘法问题 一、问题分析 （1）采用分治法的思想，将一个多位的二进制数分成几个位数较少的二进制数进行计算。这样不断地往下分，直到分出的二进制数相对简单，可以直接算出来。 （2）对于这个算法，上课时讲过了时间复杂度为O（n^1.59）。 二、问题解决 （1）具体程序代码（c++） #include int a[M],b[M],c[M],d[M]; int wy[M],xz[M],wz[M],xy[M]; int *aa,*bb,*cc,*dd; int mid; int i,j; int Ji[M],k=0; if(n==1) { Ji[k]=u[0]*v[0]; k++; return(Ji); } else { mid=(n+1)/2; for(i=0;i 大数乘法算法 实际上也可以拿相似的思想做大数相乘，只是把输入源从链表变为数组即可。 基本原理： 1，把两个数字a和b转换成字符，放到字符数组里；或者把数字的每一位隔离开分别放到数组里作为一位，这样更方便乘法处理。这样做的根本好处是：相乘的时候不会造成溢出。 2，结果数组的长度，最大应该是a的长度+b的长度+1，所以定义一个这样的数组； 3，过程很简单了：a中的第i位乘以b中的第j位，保存在c中的第i+j位； 4，后期处理。注意，经过第三步处理过的c中的结果，每一位都可能向高位进位；比如说，c[8]=24.这时候就要从低位开始把进位部分向高位加，一次循环即可： for(i=0;i 数据结构与算法设计知识点 试题类型： 本课程为考试科目（闭卷笔试），试题类型包括：概念填空题（10 %），是非判断题（10 %），单项选择题（40 %），算法填空题（10%），算法应用题（20 %)，算法设计题（10 %）。 第一章绪论 重点容及要求： 1、了解与数据结构相关的概念（集合、数据、数据元素、数据项、关键字、元 素之间的关系等）。 数据：所有能被输入到计算机中，且能被计算机处理的符号的 集合。是计算机操作的对象的总称。是计算机处理的信息的某种特定 的符号表示形式。 数据元素：是数据（集合）中的一个“个体”，数据结构中的基 本单位，在计算机程序常作为一个整体来考虑和处理。 数据项：是数据结构中讨论的最小单位，数据元素可以是一个或 多个数据项的组合 关键码：也叫关键字（Key），是数据元素中能起标识作用的数据 项。 其中能起到唯一标识作用的关键码称为主关键码（简称主码）； 否则称为次关键码。通常，一个数据元素只有一个主码，但可以有多 个次码。 关系：指一个数据集合中数据元素之间的某种相关性。 数据结构：带“结构”的数据元素的集合。这里的结构指元素之 间存在的关系。 数据类型：是一个值的集合和定义在此集合上的一组操作的总 称。 2、掌握数据结构的基本概念、数据的逻辑结构（四种）和物理结构（数据元素 的表示与关系的表示、两类存储结构：顺序存储结构和链式存储结构）。 数据结构包括逻辑结构和物理结构两个层次。 数据的逻辑结构：是对数据元素之间存在的逻辑关系的一种抽象的描述，可以用一个数据元素的集合和定义在此集合上的若干关系来表示 逻辑结构有四种：线性结构、树形结构、图状结构、集合结构数据的物理结构：是其逻辑结构在计算机中的表示或实现，因此又称其为存储结构。 存储结构：顺序存储结构和链式存储结构 顺序存储结构：利用数据元素在存储器中相对位置之间的某种特定的关系来表示数据元素之间的逻辑关系； 链式存储结构：除数据元素本身外，采用附加的“指针”表示数据元素之间的逻辑关系。 3、了解算法分析的基本方法，掌握算法时间复杂度相关的概念。 算法：是为了解决某类问题而规定的一个有限长的操作序列 或处理问题的策略 一个算法必须满足以下五个重要特性：1．有穷性2．确定性3．可行性4．有输入 5．有输出 设计算法时，通常还应考虑满足以下目标： 1.正确性， 2.可读性， 3.健壮性 4.高效率与低存储量需求 习题参考答案 一．选择题 1.从逻辑上可以把数据结构分为（C)两大类。 A.动态结构、静态结构 B.顺序结构、链式结构 C.线性结构、非线性结构 D.初等结构、构造型结构 2.在下面的程序段中，对x的斌值语句的频度为（C)。 for( t＝1；k＜＝n;k＋＋） for（j=1;j＜＝n; j＋＋） x=x十1； A. O(2n) B. O (n) C. O (n2)． D. O（1og2n) 3.采用顺序存储结构表示数据时，相邻的数据元素的存储地址（A)。 A.一定连续B．一定不连续 C.不一定连续 D.部分连续，部分不连续 4.下面关于算法说法正确的是（D）。 A.算法的时间复杂度一般与算法的空间复杂度成正比 B.解决某问题的算法可能有多种，但肯定采用相同的数据结构 C.算法的可行性是指算法的指令不能有二义性 D.同一个算法，实现语言的级别越高，执行效率就越低 5.在发生非法操作时，算法能够作出适当处理的特性称为（B）。 A.正确性 B.健壮性 C.可读性 D.可移植性 二、判断题 1.数据的逻辑结构是指数据的各数据项之间的逻辑关系。（√） 2.顺序存储方式的优点是存储密度大，且插人、删除运算效率高。（×） 3.数据的逻辑结构说明数据元素之间的次序关系，它依赖于数据的存储结构。（×） 4.算法的优劣与描述算法的语言无关，但与所用计算机的性能有关。（×） 5.算法必须有输出，但可以没有输人。（√） 三、筒答题 1．常见的逻辑结构有哪几种，各自的特点是什么？常用的存储结构有哪几种，各自的特点是什么？ 【答】常见的四种逻辑结构： ①集合结构：数据元素之间是“属于同一个集合” ②线性结构：数据元素之间存在着一对一的关系 ③树结构：数据元素之间存在着一对多的关系 ④结构：数据元素之间存在着多对多的关系。 常见的四种存储结构有： ①顺序存储：把逻辑上相邻的元素存储在物理位置相邻的存储单元中。顺序存储结构是一种最基本的存储表示方法，通常借助于程序设计语言中的数组来实现。 ②链接存储：对逻辑上相邻的元素不要求物理位置相邻的存储单元，元素间的逻辑关系通过附设的指针域来表示。 ③索引存储：通过建立索引表存储结点信息的方法，其中索引表一般存储结点关键字和一个地点信息，可通过该地址找到结点的其他信息。 ④散列存储：根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址的方法。 2．简述算法和程序的区别。 【解答】一个算法若用程序设计语言来描述，则它就是一个程序。算法的含义与程序十分相 算法设计与分析实验报告 姓名：XXX 班级：XXX 学号：XXX 一、实验名称：大整数的乘法 时间：2012年3月7日，星期三，第四节 地点：12#311 二、实验目的及要求 实现大整数相乘，需要处理很大的整数，它无法在计算机硬件能直接表示的整数范围内进行处理。若用浮点数来表示它，则只能近似的表示它的大小，计算结果中的有效数字也受到限制。如要精确地表示大整数并在计算结果中要求精确地得到所有位数上的数字，就必须用软件的方法来实现大整数的算术运算。 三、实验环境 Vc++。 四、实验内容 从键盘上输入两个大整数，实现两个大整数相乘，并输出结果。 例如：在键盘上输入两个数a，b。 a=9876543210； b=369852147； 五、算法描述及实验步骤 定义三个数组a[100]，b[100]，c[199]。 用数组a来存放大整数a，a[0]=9,a[1]=8,a[2]=7,a[3]=6,a[4]=5,a[5]=4,a[6]=3, a[7]=2,a[8]=1,a[9]=0； 用数组b来存放大整数b，b[0]=3,b[1]=6,b[2]=9,b[3]=8,b[4]=5,b[5]=2,b[6]=1 b[7]=4,b[8]=7。 用数组c来存放数组a和b每一位的乘积， c[0]=a[0]*b[0]; c[1]=a[1]*b[0]+a[0]*b[1]; c[2]=a[2]*b[0]+a[1]*b[1]+a[0]*b[2]; …… …… c[17]=a[9]*b[8]; 六、调试过程及实验结果 void make(int a[],int aa,int b[],int bb,int c[]){ int i,j; for(i=0;i 基于FFT 的大整数乘法 1背景 对于两个长度为n 的大整数，普通的大整数乘法的时间复杂度是()2n O ，而采用一种精心构造的分治算法，则可以将时间复杂度降低为()()585.13log 2n O n O ≈。此处则是受到快速傅立叶变换算法的启发，提出一种新的大整数乘法，该算法基于模-p 的有限域运算，采用类似于FFT 的算法，可以将大整数乘法的时间复杂度降低为() 5.1n O ，甚至，从某种意义上说，可以达到()n n O log 。 2 基础 2.1 FFT （可以参考《算法导论》及《算法概论》相关内容） 对于两个n-1次多项式 3 基于FFT 的大整数乘法 3.1大整数的表示方法 为简便起见，这里只考虑10进制大整数，但是这样并不会失去其一般性。对于一个10进制整数，可以将其表示为： ()01221110101010a a a a A n n n n +?++?+?=---- 这样，就可以将一个大整数对应到一个n-1次多项式上去： ()012211a x a x a x a x A N n n n n A ++++=---- ，其中{}9,8,7,6,5,4,3,2,1,0∈i a 3.2大整数的乘法 对于两个十进制大整数A N 和B N ，设A N 各个位上的数字如下： 0121a a a a n n -- 而B N 各个位上的数字如下： 0121b b b b n n -- 另外记多项式 ()012211a x a x a x a x A n n n n ++++=---- ， ()012211b x b x b x b x B n n n n ++++=---- 于是有()10A N A =，()10B N B =。 常用的大数据结构与算法 在学习了解这些数据结构和算法之前，引用一位前辈的话： “我们不需要你能不参考任何资料，实现红黑树；我们需要的是你能在实践当中，选择恰当的数据结构完成程序开发；在必要的时候，能在已有的数据结构基础上进行适当改进，满足工程需要。但要做到这一点，你需要掌握基础的算法和数据结构，你需要理解并应用一些高级数据结构和算法的思想。因此，在程序员这条道路上，你要想走得更远，你需要活用各种数据结构，你需要吸收知名算法的一些思想，而不是死记硬背算法本身。” 那么，工程实践当中，最常用的算法和数据结构有哪些？ 以下是Google工程师Arjun Nayini在Quora给出的答案，得到了绝大多数人的赞同。 最常用的算法 1.图搜索算法(BFS,DFS) 2.排序算法 3.通用的动态规划算法 4.匹配算法和网络流算法 5.正则表达式和字符串匹配算法 最常用的数据结构 1.图，尤其是树结构特别重要 2.Maps结构 3.Heap结构 4.Stacks/Queues结构 5.Tries树 其他一些相对比较常用的数据算法还有：贪心算法、Prim’s / Kruskal’s算法、Dijkstra’s 最短路径算法等等。 怎么样才能活用各种数据结构？ 你能很清楚的知道什么时候用hash表，什么时候用堆或者红黑色？在什么应用场景下，能用红黑色来代替hash表么？要做到这些，你需要理解红黑树、堆、hash表各有什么特性，彼此优缺点等，否则你不可能知道什么时候该用什么数据结构。 常言道： 程序=算法＋数据结构 程序≈数据结构 小编希望这些算法的掌握能够帮助大家拓宽握数据结构和算法的视野，提高算法设计和动手编程的能力。 求最大元和次大元 1.问题描述 从多个数中一次性查找出元素最大的值和最小值，查找元素规模即元素的个数n,用分治的思想编制程序，实现分治的最大元和最小元求法。进一步改进算法，使之能一次性求出最大和和次大元（即第二大元素）。 2.算法设计思想及描述 分治发的基本思想是将一个规模为n 的问题分解为k 个规模较小的子问题，这些子问题相互独立与原问题相同。递归地解决这些问题，然后将各个子问题的解合并得到原问题的解。基于课堂的分析知道，对于本问题k 的值取为2，这样可以使子问题的规模是相同的，有利于算法实现。 为平衡分治时子问题的规模，这里约定需要查找元素的规模n 是2的幂次方。 用数组存储需要查找的元素，用结构体存储返回的最大元和最小元。每次得到局部的最大元和局部次大元，然后局部最大元和最大元比较得到新的局部最大元，次大元和次大元比较得到新的局部次大元。深入分析，这种方式局部次大元是错误的。如两组元素中，a1>b1,a2>b2,当然a1和a2中较大的是新的局部最大元，但是b1和b2中较大的元素不是这四个元素中第二大的。 这样的方法漏掉了b1可能是次大元的情况，也就是说所有的元素中的次大元可能在与最大元比较的时候被漏掉了。弥补的方法就是每次将每个元素比自身小的元素都用一个淘汰数组保存起来，最后次大元就是最大元的淘汰数组中第二大的那个元素。 3.算法分析 运用分治算法解决此问题，是因为这种方法的优越行，下面通过时间复杂度的比较来说明。 通常算法，设置一个变量，等于需要比较的数组的第一个元素，然后依次与后面的n-1经行比较，需要比较n-1次得到最大元。同理，求得最小元的比较次数仍然是n-1次。设()n T 表示比较的次数则对于这种算法得到()n T 的值为 ()22n T n =- 分治算法求最大元比较 1 ()2()22 T n n T ??=?+?? 解方程结果为() 1.52T n n =-,虽然二者都是线性增长的，可是增长率要小一些。实际编程 第一章绪论 一．选择题 1．数据结构被形式地定义为（K，R），其中K是①_B_的有限集合，R是K上的②_D_的有限集合。 ①A．算法B．数据元素C．数据操作D．逻辑结构 ②A．操作B．映象C．存储D．关系 2．算法分析的目的是①C，算法分析的两个主要方面是②A。 ①A．找出数据结构的合理性 B．研究算法中的输入和输出的关系 C．分析算法的效率以求改进 D．分析算法的易懂性和文档性 ②A．空间复杂性和时间复杂性 B．正确性和简明性 C．可读性和文档性 D．数据复杂性和程序复杂性 3．在计算机存储器内表示时，物理地址和逻辑地址相同并且是连续的，称之为(B) A．逻辑结构B．顺序存储结构 C．链表存储结构D．以上都不对 4．数据结构中，在逻辑上可以把数据结构分成：( C ）。 A．动态结构和静态结构B．紧凑结构和非紧凑结构C．线性结构和非线性结构D．内部结构和外部结构5．以下属于顺序存储结构优点的是（A ）。 A．存储密度大B．插入运算方便 C．删除运算方便D．可方便地用于各种逻辑结构的存储表示 6．数据结构研究的内容是（D ）。 A．数据的逻辑结构B．数据的存储结构 C．建立在相应逻辑结构和存储结构上的算法D．包括以上三个方面 7．链式存储的存储结构所占存储空间（A ）。 A．分两部分，一部分存放结点值，另一部分存放表示结点间关系的指针 B．只有一部分，存放结点值 C．只有一部分，存储表示结点间关系的指针 D．分两部分，一部分存放结点值，另一部分存放结点所占单元数 8．一个正确的算法应该具有5 个特性，除输入、输出特性外，另外3 个特性是（A ）。 A．确定性、可行性、有穷性B．易读性、确定性、有效性C．有穷性、稳定性、确定性D．可行性、易读性、有穷性9．以下关于数据的逻辑结构的叙述中正确的是（A）。 A．数据的逻辑结构是数据间关系的描述 B．数据的逻辑结构反映了数据在计算机中的存储方式 C．数据的逻辑结构分为顺序结构和链式结构 D．数据的逻辑结构分为静态结构和动态结构 10．算法分析的主要任务是（C ）。 A．探讨算法的正确性和可读性B．探讨数据组织方式的合理性C．为给定问题寻找一种性能良好的解决方案D．研究数据之间的逻辑关系 二．解答 设有一数据的逻辑结构为：B=(D, S)，其中： D={d1, d2, …, d9} S={ #include s[k]=g; k++; } temp=0; for(i=0;i<=n;i++) { for(j=0;j<=n;j++) if((i+j)==k-1) temp+=(a[n-i]-48)*(b[n-j]-48); } temp+=t; printf("%d",temp); for(i=2*n;i>0;i--) printf("%d",s[i]); printf("\n"); return 0; } //两个100位以内的如果小了自己将数组改一下 设X和Y是两个n位的整数，假定n是2的整数次幂。把每个整数分为两部分，每部分为n/2位，则X和Y可重写为X=x1*10n/2+x0和Y=y1*10n/2+y0，X和Y的乘积可以计算为 X*Y= (x1*10n/2+x0)*( y1*10n/2+y0) = X1*Y1*10n+(( x1+x0)*( y1+y0)-x1*y1-x0*y0)* 10n/2+ x0*y0 由此体现了分治递归的思想，将大整数化小，规模也变小。 源代码如下: #include考研数据结构必须掌握的知识点与算法-打印版
数据结构和C++程序设计_题库
C语言两个大整数相乘
数据结构算法设计题复习题
大整数乘法(分治法)
数据结构和算法课程设计题目
数据结构与算法分析习题与参考答案
大整数乘法问题
大数乘法算法
大数据结构与算法设计知识点
数据结构与算法第三版第章参考答案
大整数的乘法实验报告
基于FFT的大整数乘法
常用的大数据结构与算法
两个n位大整数相乘算法
数据结构与算法习题库(考前必备)
算法分析与设计----大整数乘法代码